Хронограф
18152229
29162330
310172431
4111825
5121926
6132027
7142128

<март>

Путеводители

Солнце в лунной тени

Солнечные затмения не приносят несчастий. Напротив, они всегда способствовали прогрессу науки

Жители Москвы и многих других городов мира могли сегодня, 01.08.2008, наблюдать, как «круглое, темное, враждебное тело, точно паук, впилось в яркое солнце, и они неслись вместе в заоблачной вышине». Фото: Олег Сендюрев/ «Вокруг Света»

1 августа 2008 года в 9 ч 21 мин и 7 с всемирного времени на севере Канады, близ залива Куин-Мод, можно было наблюдать восход полностью закрытого Луной Солнца. Это уникальное явление продлилось всего полторы минуты; с него началось шествие (или, точнее, началась пробежка)очередного солнечного затмения по поверхности Земли. Наблюдать затмение можно в тех точках, относительно которых Луна хотя бы незначительно, но заслоняет Солнце. В некоторых районах земной поверхности наблюдается полное солнечное затмение — оттуда Солнце видно полностью закрытым Луной. На всех фотографиях полного солнечного затмения вокруг темного диска Луны можно увидеть светящийся ореол; его называют солнечной короной. Если говорить о солнечном затмении 1 августа 2008 года, то его частичную фазу уже наблюдали канадцы (не все, но только живущие на северо-востоке), а также смогут понаблюдать почти все жители Евразии. Что же касается полного затмения, то общая зона его наблюдения составит чуть меньше половины процента всей площади земной поверхности.

«Круглое, темное, враждебное тело, точно паук, впилось в яркое солнце, и они несутся вместе в заоблачной вышине». Такими словами описывает полное солнечное затмение 7 августа 1887 года знаменитый русский писатель Владимир Галактионович Короленко (1853–1921). Очерк «На затмении» написан им по впечатлениям от поездки в г. Юрьевец Костромской губернии, на территории которого в тот августовский день находилось также астрономическая экспедиция Московского университета с участием известных астрономов А. А. Белопольского (1854–1934) и П. К. Штернберга (1865–1920). Приехавших «остроумов» и «астроломов» население Юрьевца не жаловало. «Шутка ли, господь знамение посылает, а они в небо трубами», — говорит один из героев очерка. С тех пор прошло более ста двадцати лет, и 1 августа 2008 года наблюдать полное солнечное затмение на территории нашей страны будут не только профессиональные астрономы, но и десятки тысяч непрофессиональных «остроумов» и «астроломов» из разных уголков России.

В 10 часов по всемирному времени полное солнечное затмение наблюдали на Новой Земле, в 10 ч 21 мин его видели в Надыме, а в 10 ч 51 мин — в Горно-Алтайске. Спустя восемь минут территория Российской Федерации оказалась за границами лунной тени, а через одиннадцать с лишним минут тень уже двигалась вдоль границы двух стран — Китая и Монголии, и затем область полного затмения ушла в Китай. А в 11 ч 21 мин 26 с всемирного времени тень Луны покинула земную поверхность и полное затмение закончилось. «Темное покрывало взметнулось гигантским взмахом в беспредельных пространствах, пробежало по волнистым очертаниям облаков и исчезло» (В. Г. Короленко).

Таким видели солнечное затмение 29 марта 2006 года участники 12-й экспедиции на МКС. Область полного солнечного затмения относительно невелика, а ее точные размеры сильно зависят от того, на какой высоте над земной поверхности находится в этот момент Луна. Но область частичного солнечного затмения от высоты почти не зависит, и ее диаметр вдвое больше диаметра Луны. Диаметр Пелопоннесского полуострова всего 260 км, то есть всего 15% диаметра Луны. Анаксагор, отождествив размер накрывшей остров тени с размером Луны, совершил тривиальную геометрическую ошибку и в то же время, догадавшись, что по тени на земле можно установить истинный размер небесного тела, сделал важный шаг в истории астрономии. Фото: Bill McArthur, Валерий Токарев / NASA

Если какой-то населенный пункт однажды попадает в зону полного солнечного затмения, то следующее такое событие для него наступает, как правило, не раньше чем через 200–300 лет. Имеются, впрочем, исключения: Горно-Алтайск, к примеру, попал в зону полного затмения и в 2006 году, и в 2008-м. После этого в течение 18 лет ни один географический пункт на территории России не попадет в область лунной тени, и только 12 августа 2026 года в малодоступной северо-восточной части полуострова Таймыр можно будет снова увидеть, как диск Луны закрывает диск Солнца. После этого полное затмение на территории России (если она, конечно, останется в прежних пределах) будет наблюдаться только 30 марта 2033 года и 9 апреля 2043 года.

Впервые затмение Солнца было описано в древних китайских летописях, относящихся к 2697 году до нашей эры. Предсказание же затмения, по преданию, впервые удалось древнегреческому философу Фалесу Милетскому (625–547 гг. до н.э.), о чем пишет в своей знаменитой «Истории» Геродот (484–425 гг. до н.э.). Рассказывая о пятилетней войне лидийцев и мидян, Геродот замечает, что в шестой год этой войны «во время битвы день вдруг обратился в ночь. Фалес из Милета предсказал это уменьшение дневного света ионийцам для года, в который это изменение на самом деле произошло. Поэтому, когда лидийцы и мидяне увидели день обратившимся в ночь, они прекратили сражение и поспешили заключить мир». По современным расчетам, предсказанное Фалесом затмение происходило 28 мая 584 году до н.э.; полное же затмение могло наблюдаться на севере Турции, где и происходила описанная Геродотом битва. После работ знаменитого австрийского историк-античника Отто Нойгебауэра (Otto E. Neugebauer, 1899–1990) принято считать, впрочем, что предсказание Фалеса сбылось лишь благодаря счастливой случайности, и что он не располагал и не мог располагать ни достаточными знаниями, ни инструментами, необходимыми для предсказания солнечных затмений. Есть, однако, и другая точка зрения — что Фалес первым догадался связать сам факт затмения с «покрытием Солнца Луной» и поэтому сделанное им «предсказание» было выдающимся теоретическим достижением античной науки.

Вполне возможно, что именно в античности впервые была высказана идея о существовании областей полного и частичного затмения. Так, в одном из июньских номеров 2008 года в журнале New Scientist рассказывается о гипотезе Дэниэла Грэма (Daniel Graham), философа из Университета им. Бригама Янга (Brigham Young University). По мнению Грэма, о существовании двух видов солнечного затмения впервые догадался греческий философ Анаксагор (Anaxagoras, 500–428 гг. до н.э.). Гипотеза Грэма основывается на двух предпосылках. Во-первых, античные авторы приписывали Анаксагору первые сопоставления физических размеров небесных тел и земных объектов. Как утверждается, именно ему принадлежит реплика, что Луна «столь же велика, как и Пелопоннес». Во-вторых, в 478 году до н.э. произошло полное солнечное затмение, при котором границы тени, как считают современные астрономы, практически совпадали с границами Пелопоннесского полуострова. Анаксагор считал Луну непрозрачным телом, и поэтому мог сделать вывод, что она может отбрасывать на Землю тень. Чтобы оценить размеры этой тени, Анаксагору, считает Грэм, достаточно было поговорить с теми моряками, которые в день затмения были в открытом море. Находясь за пределами лунной тени, они могли видеть только серповидное изображение частично закрытого луной Солнца. По версии Грэхэма, определив размеры тени, Анаксагор предположил, что её размеры не должно сильно отличаться от размеров формирующего эту тень небесного тела — Луны.

По свидетельству евангелистов, распятие Иисуса Христа сопровождалось «сошествием тьмы». И в самом деле — над Палестиной наблюдалось полное солнечное затмение 24 ноября 29 года н.э.

Упоминания о затмении Солнца мы находим и в «Одиссее» Гомера (Homer, Homeros). «Богоравный» прорицатель Феоклимен, сообщая о приближающимся страшном событии женихам Пенелопы, предсказывает им неминуемую гибель. Он говорит: «…И на солнце небесное, вижу я, всходит страшная тень и под ней вся Земля покрывается мраком». В районе Ионических островов в XII веке до н.э. действительно можно было наблюдать полное солнечное затмение; если быть более точным, оно происходило 16 апреля 1178 года до н.э. В то же время современные историки не склонны рассматривать знаменитую поэму в качестве источника информации о реальных событиях, поэтому речь Феоклимея некорректно связывать с имевшим место в действительности астрономическим явлением. В самом деле, поэмы Гомера создавались через сотни лет после военных конфликтов близ города Трои в XII веке до н.э. Нет оснований полагать, что ему были точно известны детали столь давних астрономических событий.

Тем не менее есть почитатели Гомера, которые не согласны с общей оценкой. Это математик Марчело Маньяско (Marcelo Magnasco) из университета Рокфеллера (Rockefeller University) и астроном Константино Байкузис (Constantino Baikouzis) из обсерватории в Ла-Плате (Observatorio Astronómico de la Plata); их анализ астрономических событий, описанных в поэме Гомера, изложен в статье, опубликованной недавно в Трудах Американской национальной академии наук (Proceedings of the National Academy of Sciences). Взяв описание последних тридцати четырех дней путешествия Одиссея, Марчело Маньяско и Константино Байкузис нашли в нем те строчки, которые могли быть описаниями полнолуний, упоминаниями о расположении созвездий и перемещениях Венеры и Меркурия. В итоге они пришли к выводу, что, только признав за речью Фиоклимена предсказание реального затмения 16 апреля 1178 года, можно более или менее удовлетворительно соотнести текст Гомера с реально происходившими в XII столетии до н.э. изменениями в расположении небесных тел.

«Если предположить, что женихи Пенелопы действительно погибли от руки Одиссея в день полного солнечного затмения, то всё, написанное в предыдущей части поэмы, тоже соответствует реальным движениям небесных тел», — говорится в статье. При этом авторы достаточно самокритичны и не отрицают, что их исследование основано на весьма вольной интерпретации фрагментов великой поэмы. К примеру, ключевая для Маньяско и Байкузиса информация о перемещении планеты Меркурий была найдена в тех строчках «Одиссеи», где говорилось о путешествиях бога Гермеса.

Пристальное внимание затмениям уделялось и в русских летописях. Их анализ с позиций современной астрономии может оказаться для историков весьма полезным. Так, весьма важные выводы следуют из современного прочтения Никоновской летописи с описаниями затмения 7 августа 1366 года. Летописец пишет о «тьме великой» и о том, что солнце «скрыло свои лучи» в 3-й час дня. Учитывая, что из крупных русских городов в область отбрасываемой Луной тени — то есть в полосу полного затмения — попадала только Рязань, и что середина затмения пришлась именно на третий час от восхода Солнца, мы можем вполне обоснованно предположить, что при составлении летописи активно использовался рязанский первоисточник.

Особого упоминания в истории солнечных затмений заслуживает затмение 1919 года. Причина этого в том, что последовавшие события стали началом всемирной славы Альберта Эйнштейна (1879–1955); именно тогда, по словам его биографа Абрагама Пайса (Abraham Pais, 1918–2000), Эйнштейн «был канонизирован». Действительно, одним из следствий разработанной Эйнштейном общей теории относительности (ОТО) было обусловленное кривизной пространства искривление световых лучей вблизи массивных тел. Искривление луча света звезды при прохождении вблизи Солнца умел вычислить уже Исаак Ньютон (Isaac Newton, 1642–1727), хотя и полагал пространство плоским. По его представления, такое искривление описывалось его классической механикой и законом всемирного тяготения. Расчет давал значение в 0,87 угловой секунды, однако проверить его можно было только во время полного солнечного затмения при наличии очень точных астрономических таблиц.

Негатив снимка полного солнечного затмения 1919 года. На снимке хорошо видны и солнечная корона и звезды, по изменению углового расстояния между которыми удалось определить, насколько общая теория относительности точнее описывает явления, чем классическая механика Ньютона. Фото: Royal Astronomical Society

Общая теория относительности Эйнштейна давала вдвое большее искривление луча — 1,74 угловой секунды. Чтобы выяснить, прав ли Эйнштейн, две астрономические экспедиции должны были независимо друг от друга, в двух разных точках земной поверхности — в Бразилии и на острове Принсипи — провести измерения угла, на который отклоняется световой луч от звезды в момент полного затмения. После тщательного анализа результатов наблюдений на состоявшемся 6 ноября 1919 года совместном заседании Лондонского Королевского общества (ЛКО) и Королевского астрономического общества Артур Эддингтон (Sir Arthur Stanley Eddington, 1882–1944) объявил, что полученные в обеих экспедициях результаты в пределах погрешностей соответствуют теории Альберта Эйнштейна. Председатель заседания, президент ЛКО Джозеф Томсон (Sir Joseph Thompson, 1856–1940) назвал полученный результат «одним из высочайших достижений человеческого разума, а 7 ноября о «революции в науке» сообщила лондонская «Times», и именно с этого момента началась всемирная слава Альберта Эйнштейна. Судя по всему, именно это открытие повлияло на членов Нобелевского комитета, и 9 ноября 1922 года Эйнштейну наконец-то была присуждена Нобелевская премия по физике за 1921 год, хотя по настоянию Анри Бергсона (Henri-Louis Bergson, 1859–1941) в формулировке — «за заслуги в области теоретической физики, и, в особенности, за открытие закона фотоэлектрического эффекта» — нет упоминания о теории относительности.

В истории отечественной науки весьма важным оказалось затмение 20 мая 1947 года. Для его изучения в Бразилию на теплоходе «Грибоедов» была отправлена большая научная экспедиция; одним из её участников был, в частности, ещё один будущий нобелевский лауреат — Виталий Лазаревич Гинзбург. Идея экспедиции принадлежала академику Н. Д. Папалекси (1880–1947), а её главной задачей было провозглашено исследование излучения Солнца в радиодиапазоне. Экспедиция была чрезвычайно успешной; одним из важнейших её результатов стало экспериментальное открытие предсказанного теоретиками радиоизлучения солнечной короны. Но ещё более важным, по-видимому, следует считать то обстоятельство, что именно бразильская экспедиция 1947 года стала рождением в СССР нового научного направления — экспериментальной радиоастрономии.

Солнечные затмения — очевидно, самые впечатляющие из тех небесных явлений, которые с достаточной степенью регулярности можно наблюдать без каких-либо сложных оптических приборов. Достаточно хорошего светофильтра или даже основательно закопченного стеклышка. Они не грозят землянам никакими бедами, однако их роль в человеческой истории, как было только что показано на немногих примерах, сложно переоценить.

При подготовке статьи использовалась информация, предоставленная Александром Кривенышевым и службой WorldTimeZone

Борис Булюбаш, 01.08.2008

 

Новости партнёров